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예: 양방향 PIM 구성

양방향 PIM 이해

PIM-Bidir(Bidirectional PIM)는 RFC 5015, BIDIR-PIM(Bidirectional Protocol Independent Multicast)의 IETF에 의해 지정됩니다. PIM-SM(PIM Sparse 모드), PIM-DM(PIM 고집적 모드) 및 PIM SSM(Source-Specific Multicast)과 같은 다른 PIM 모드에 대한 대안을 제공합니다. 양방향 PIM에서 멀티캐스트 그룹은 양방향 공유 트리를 통해 네트워크를 통해 전송됩니다. 이 유형의 트리는 유지 관리해야 하는 PIM 라우팅 상태 정보의 양을 최소화하며, 이는 분산된 수많은 송신 및 수신기가 있는 네트워크에서 특히 중요합니다. 예를 들어, 양방향 PIM을 위한 한 가지 중요한 애플리케이션은 분산된 인벤토리 폴링입니다. 다양한 애플리케이션에서 한 스테이션의 멀티캐스트 쿼리는 많은 스테이션에서 멀티캐스트 응답을 생성합니다. 각 멀티캐스트 그룹에 대해 이러한 애플리케이션은 PIM-SM, PIM-DM 또는 SSM의 각 스테이션에 대해 많은 수의 (S,G) 경로를 생성합니다. 문제는 버스티 소스를 사용하는 애플리케이션에서 더욱 악화되어 멀티캐스트 테이블을 자주 변경하여 라우터의 성능 문제를 발생시킵니다.

그림 1 은 PIM-SM 네트워크에서 3개의 스테이션을 오가는 한 그룹에 트래픽을 전달하기 위해 생성된 트래픽 플로우를 보여줍니다.

그림 1: PIM Sparse-Mode Tree Example PIM Sparse-Mode Tree

양방향 PIM은 그룹별(*,G) 상태만 구축하여 이 문제를 해결합니다. 따라서 각 그룹이 모든 소스를 통과하는 트래픽을 전달하려면 단일(*,G) 경로만 필요합니다.

그림 2 는 양방향 PIM 네트워크에서 3개의 스테이션을 오가는 한 그룹에 트래픽을 전달하기 위해 생성된 트래픽 플로우를 보여줍니다.

그림 2: 양방향 PIM 트리 Example Bidirectional PIM Tree

양방향 PIM은 RP(Rendezvous Point) 주소에 뿌리를 둔 양방향 공유 트리를 구축합니다. 양방향 트래픽은 PIM-SM에서와 같이 최단 경로 트리(SPT)로 전환되지 않으므로 경로 길이 대신 라우팅 상태 크기에 최적화되어 있습니다. 양방향 PIM 경로는 항상 와일드카드 소스(*,G) 경로입니다. 이 프로토콜은 (S,G) 경로 및 데이터 트리거 이벤트에 대한 필요성을 제거합니다. 양방향(*,G) 그룹 트리는 RP를 향해 보낸 사람에서 업스트림으로, RP에서 수신기로 다운스트림으로 트래픽을 전달합니다. 그 결과, 다른 PIM 모드에서 발견되는 엄격한 RPF(Reverse Path Forwarding) 기반 규칙은 양방향 PIM에 적용되지 않습니다. 대신, 양방향 PIM은 모든 소스와 RP에서 포워딩 트래픽을 라우팅합니다. 따라서 양방향 PIM 라우터는 많은 잠재적인 수신 인터페이스에서 트래픽을 수용할 수 있어야 합니다.

지정 포워더 선거

포워딩 루프를 방지하기 위해 각 링크 또는 서브넷(점대점 링크 포함)에 단 하나의 라우터만이 지정된 포워더(DF)입니다. DF의 책임은 다운스트림 트래픽을 수신기를 향한 링크로 전달하고 RP 주소로 링크에서 업스트림 트래픽을 전달하는 것입니다. 양방향 PIM은 DF election이라는 프로세스를 활용하여 각 인터페이스와 각 RP 주소에 대해 DF 라우터를 선택합니다. 서브넷의 각 양방향 PIM 라우터는 RP 주소로 IGP(Interior Gateway Protocol) 유니캐스트 경로를 공지합니다. RP 주소로 향하는 최고의 IGP 유니캐스트 경로를 갖춘 라우터가 DF 선거에서 승리합니다. 각 라우터는 DF Offer, Winner, Backoff 및 Pass 메시지에서 IGP 경로 메트릭을 광고합니다.

Junos OS는 RFC 5015에 명시된 대로 DF 선출 절차를 구현합니다. Junos OS는 수신 DF 메시지를 수신하기 전에 RP 유니캐스트 도달 가능성을 검사합니다. 연결할 수 없는 만남 지점에 대한 DF 메시지는 무시됩니다.

양방향 PIM 모드

Junos OS 구현에는 양방향 PIM을 위한 두 가지 모드가 있습니다. 양방향(bidirectional-sparse)과 양방향(bidirectional-sparse)입니다. 양방향 스파스와 양방향-스파스-고집적 모드의 차이는 Sparse 모드와 Sparse-Dense 모드의 차이와 동일합니다. Sparse 고집적 모드는 인터페이스가 Sparse 또는 Dense 모드에서 그룹별로 작동할 수 있도록 지원합니다. "고집적"으로 지정된 그룹은 RP에 매핑되지 않습니다. 네트워크에 양방향 그룹, Sparse 그룹 및 고집적 그룹이 혼합된 경우 양방향-스파어 고집적 모드를 사용합니다. 일반적인 시나리오 중 하나는 Auto-RP를 사용하는 것입니다. 이는 고집적 모드 플러딩을 사용하여 Sparse 모드 또는 양방향 모드에서 부트스트랩 자체를 사용합니다. 일반적으로 고집적 그룹은 네트워크 설계에 플러드(flooded)가 필요한 모든 플로우에 적합할 수 있습니다.

각 그룹 투 RP 매핑은 RP group-ranges 명령문과 명령문에 ssm-groups 의해 제어됩니다.

PIM 모드의 선택은 다음과 같이 그룹이 PIM 모드에 매핑되는 방식을 제어하는 것과 밀접하게 관련됩니다.

  • bidirectional-sparse—모든 멀티캐스트 그룹이 양방향, Sparse 또는 SSM 모드로 작동하는 경우 사용합니다.

  • bidirectional-sparse-dense—성명서에 dense-groups 지정된 그룹을 제외한 멀티캐스트 그룹이 양방향, Sparse 또는 SSM 모드로 작동하는 경우 사용합니다.

양방향 만남의 포인트

네트워크 전반에서 정적으로 그룹 범위-RP 매핑을 구성하거나 RP 주소에 연결된 라우터에서만 동적으로 알립니다. PIM-SM의 만남 지점과 달리, PIM 등록 메시지를 캡슐화 해제하고 다른 특정 프로토콜 작업을 수행해야 하는 PIM-SM의 경우, 양방향 PIM 만남 지점은 특정 기능을 구현하지 않습니다. RP 주소는 단순히 네트워크의 위치만을 위한 만남입니다. 실제로, RP 주소는 양방향 PIM 지원 라우터에 연결되고 네트워크에 공지되는 서브넷의 적용을 받는 한 루프백 인터페이스 주소 또는 라우터에서 구성된 주소가 될 필요가 없습니다.

따라서 양방향 PIM의 경우 정적 주소와 로컬 RP 주소 간에 의미 있는 차이가 없습니다. 따라서 양방향 PIM 만남의 지점은 아래 또는 local에 있지 않고 static 계층 레벨로 [edit protocols pim rp bidirectional] 구성됩니다.

계층 레벨의 [edit protocol pim rp bidirectional] 설정은 PIM-SM RP 상태가 아닌 양방향 PIM RP 상태를 생성하는 것을 제외하고는 계층 레벨의 설정 [edit protocols pim rp local] 과 같이 기능합니다.

단일 로컬 RP만 구성할 수 있는 경우, 동일하거나, 다르거나, 중복되는 그룹 범위를 갖는 여러 양방향 만남 지점을 구성할 수 있습니다. 또한 그룹 범위 또는 RP 주소가 양방향으로 구성되고 Sparse 모드에서는 정적 또는 로컬 주소로 구성될 수도 있습니다.

그룹 범위 없이 양방향 PIM RP가 구성된 경우 기본 그룹 범위는 IPv4의 경우 224/4입니다. IPv6의 경우 기본값은 ff00::/8입니다. SSM 그룹 범위를 적용하도록 양방향 PIM RP 그룹 범위를 구성할 수 있지만, 이 경우 SSM 또는 DM 그룹 범위가 해당 그룹에 대한 양방향 PIM RP 구성보다 우선합니다. 즉, SSM은 항상 우선 순위가 있기 때문에 SSM 또는 DM 그룹 범위와 같거나 보다 구체적인 양방향 그룹 범위를 갖는 것은 허용되지 않습니다.

PIM 부트스트랩 및 Auto-RP 지원

지정된 RP 주소의 그룹 범위는 PIM에 의해 양방향 PIM 그룹-RP 매핑으로 플래그가 지정되며, 구성된 경우 PIM 부트스트랩 또는 auto-RP를 사용하여 공지됩니다. PIM 부트스트랩과 auto-RP를 사용하는 양방향 PIM 플래그 그룹-RP 매핑의 동적 광고는 및 auto-rp 명령문을 사용하여 bootstrap 정상적으로 제어됩니다.

다음 사전 필수 조건이 충족되면 계층 수준에서 구성된 [edit protocols pim rp bidirectional address] 양방향 PIM RP 주소는 auto-RP 또는 PIM 부트스트랩으로 공지됩니다.

  • 라우팅 인스턴스는 자동 RP 또는 PIM 부트스트랩을 통해 후보 랑데부 포인트를 광고하도록 구성되어야 하며, 각각 자동 RP 매핑 에이전트 또는 부트스트랩 라우터가 선택되어야 합니다.

  • RP 주소는 라우팅 인스턴스의 인터페이스에서 로컬로 구성되거나 RP 주소가 라우팅 인스턴스의 인터페이스에 연결된 서브넷에 속해야 합니다.

IGMP 및 MLD 지원

IGMP(Internet Group Management Protocol) 버전 1, 버전 2 및 버전 3은 양방향 PIM을 통해 지원됩니다. MLD(Multicast Listener Discovery) 버전 1 및 버전 2는 양방향 PIM을 통해 지원됩니다. 그러나 모든 경우에 ASM(Source Multicast) 상태만 양방향 PIM 멤버십에 대해 지원됩니다.

양방향 PIM에는 다음 규칙이 적용됩니다.

  • IGMP 및 MLD(*,G) 멤버십 보고서는 PIM DF가 양방향 PIM(*,G) 조인 메시지를 시작하도록 트리거합니다.

  • IGMP 및 MLD(S,G) 멤버십 보고서는 PIM DF가 양방향 PIM(*,G) 조인 메시지를 시작하도록 트리거하지 않습니다.

양방향 PIM 및 Graceful Restart

양방향 PIM은 여러 인터페이스에서 양방향 경로에 대한 패킷을 허용합니다. 즉, 각 링크에서 지정된 포워더(DF)의 ID와 관련하여 모든 PIM neighbor가 동기화되지 않은 경우 일부 토폴로지에서 멀티캐스트 라우팅 루프를 개발할 수 있습니다. 특히 유니캐스트 라우팅 변경 이후 DF 선거에 적극적으로 참여하지 않고 하나의 라우터를 포워딩하는 경우 멀티캐스트 라우팅 루프가 발생할 수 있습니다.

PIM에 대한 graceful restart가 활성화되고 양방향 PIM이 활성화되면 기본 Graceful Restart 동작은 양방향 경로에서 패킷을 계속 포워딩하는 것입니다. 우아하게 재시작하는 라우터가 일부 인터페이스에서 만남을 위한 DF 역할을 하는 경우, 재시작 라우터는 각 RP 인터페이스에서 0의 메트릭을 가진 DF 위너 메시지를 보냅니다. 따라서, graceful restart 기간 동안 발생할 수 있는 유니캐스트 토폴로지 변경으로 인해 이웃 라우터가 DF가 되지 않도록 보장합니다. 0의 메트릭을 가진 DF Winner 메시지를 보내면 다른 PIM neighbor가 graceful Restart가 완료될 때까지 DF 역할을 가정하지 못하게 됩니다. graceful restart가 완료되면, graceful restart 라우터는 실제 통합 유니캐스트 메트릭이 포함된 또 다른 DF Winner 메시지를 보냅니다.

계층 수준의 명령문 [edit protocols pim graceful-restart]no-bidirectional-mode 기본 동작을 재정의하고 간단한 라우팅 프로토콜 프로세스(rpd) 재시작 및 graceful Routing Engine 스위치오버의 경우 모두 graceful restart 복구 중에 양방향 PIM 경로에 대한 포워딩을 비활성화합니다. 이 구성 문은 양방향 PIM 경로에 대한 기본 graceful Restart 동작에 대한 매우 보수적인 대안을 제공합니다. 양방향 경로에서 패킷 포워딩을 중단해야 하는 이유는 포워딩의 지속이 드문 이중 장애 상황에서 단기 멀티캐스트 루프로 이어질 수 있기 때문입니다.

양방향 PIM에 대한 Junos OS 개선 사항

RFC 5015에 지정된 기능 외에도, 다음 기능이 양방향 PIM의 Junos OS 구현에 포함됩니다.

  • PIM 가입 상태가 없는 소스 전용 브랜치

  • IPv4 및 IPv6 도메인 및 멀티캐스트 주소 모두 지원

  • 양방향 PIM 경로에 대한 NSR(Nonstop Routing)

  • 논리적 시스템에서 양방향 PIM 지원

  • 비 포워딩 및 가상 라우터 인스턴스 지원

다음 경고문은 PTX5000의 양방향 PIM 구성에 적용됩니다.

  • PTX5000 라우터는 양방향 PIM 만남의 지점과 소스 노드로 구성할 수 있습니다.

  • PTX5000 라우터의 auto-rp 경우 옵션을 통해 명령문 또는 [edit routing-instances routing-instance-name protocols pim rp] 계층 수준에서 mapping 명령문을 [edit protocols pim rp] 구성할 수 있지만 옵션은 구성할 수 없습니다announce.

양방향 PIM의 제한 사항

양방향 PIM의 Junos OS 구현은 다음 기능을 지원하지 않습니다.

릴리스 12.2부터 시작하여, Junos OS는 무중단 활성 라우팅 PIM 지원을 draft-rosen MVPN으로 확장합니다.

PTX5000 라우터는 Junos OS Release 13.3에서 무중단 활성 라우팅 또는 ISSU(In-Service Software Upgrade)를 지원하지 않습니다.

draft-rosen MVPN에 대한 무중단 활성 라우팅 PIM 지원을 통해 무중단 활성 라우팅 지원 디바이스는 전환 전반에 걸쳐 기본값 및 데이터 MDT 상태와 같은 draft-rosen MPVN 관련 정보를 보존할 수 있습니다.

  • 양방향 PIM용 SNMP.

  • Graceful Routing Engine 스위치오버는 양방향 PIM을 사용할 수 있는 것으로 구성될 수 있지만, 양방향 경로는 전환 중에 패킷을 포워딩하지 않습니다.

  • 멀티캐스트 VPN(Draft Rosen 및 NextGen).

양방향 PIM 프로토콜은 다음과 같은 기능을 지원하지 않습니다.

  • 내장된 RP

  • 애니캐스트 RP

예: 양방향 PIM 구성

이 예에서는 RFC 5015, BIDIR-PIM(Bidirectional Protocol Independent Multicast)에 지정된 바와 같이 양방향 PIM을 구성하는 방법을 보여줍니다.

요구 사항

이 예에서는 다음과 같은 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소를 사용합니다.

  • M120, M320, MX 시리즈 또는 T 시리즈 플랫폼이 될 수 있는 8개의 주니퍼 네트웍스 라우터 양방향 PIM을 지원하기 위해 M 시리즈 플랫폼에는 I-chip FPC가 있어야 합니다. M7i, M10i, M40e 및 기타 구형 M 시리즈 라우터는 양방향 PIM을 지원하지 않습니다.

  • Junos OS 릴리스 12.1 이상은 8개 라우터에서 실행됩니다.

개요

PIM Sparse 모드와 비교했을 때, 양방향 PIM은 PIM 라우터 상태 정보를 덜 요구합니다. 필요한 상태 정보가 적기 때문에 양방향 PIM은 확장성이 뛰어나며 많은 분산된 소스 및 수신기가 있는 구축에 유용합니다.

이 예에서는 두 개의 만남의 지점이 정적으로 구성됩니다. 하나의 RP가 팬텀 RP로 구성됩니다. 팬텀 RP는 서브넷에서 유효한 주소이지만 PIM 라우터 인터페이스에 할당되지 않은 RP 주소입니다. 서브넷은 네트워크의 양방향 PIM 라우터를 통해 도달 가능해야 합니다. 이 예의 다른(비 팬텀) RP의 경우 RP 주소가 PIM 라우터 인터페이스에 할당됩니다. 루프백 인터페이스 또는 라우터의 물리적 인터페이스에 할당될 수 있습니다. 이 예에서는 물리적 인터페이스에 할당됩니다.

이 예에서는 OSPF가 IGP(Interior Gateway Protocol)로 사용됩니다. OSPF 메트릭은 지정된 포워더(DF) 선출 프로세스를 결정합니다. 양방향 PIM에서 DF는 RP에 뿌리를 둔 루프 없는 최단 경로 트리를 설정합니다. 모든 네트워크 세그먼트와 점대점(point-to-point) 링크에서 모든 PIM 라우터가 DF 선출에 참여합니다. 이 절차는 양방향 그룹의 모든 RP에 대해 하나의 라우터를 DF로 선택합니다. 이 라우터는 해당 네트워크 업스트림에서 수신된 멀티캐스트 패킷을 RP로 전달합니다. DF 선거는 PIM 주장 프로세스에서 사용하는 것과 동일한 타이 브레이크 규칙을 사용합니다.

이 예에서는 기본 DF 선거 매개변수를 사용합니다. 선택적으로 [편집 프로토콜 pim 인터페이스(interface-name | 모두) 양방향] 계층 수준에서 DF 선거와 관련된 다음 매개 변수를 구성할 수 있습니다.

  • 견고성 카운트는 선거가 실패하기 위해 잃어야 하는 DF 선거 메시지의 최소 개수입니다.

  • 오퍼 기간은 DF 오퍼와 우승자의 반복 메시지 사이에 기다려야 하는 간격입니다.

  • 백오프 기간은 활동 중인 DF가 더 나은 DF 제안을 받고 DF 책임을 전송하기 위해 패스 메시지를 보내는 기간입니다.

이 예에서는 인터페이스에서 양방향 Sparse-Dense 모드를 사용합니다. PIM 모드의 선택은 다음과 같이 그룹이 PIM 모드에 매핑되는 방식을 제어하는 것과 밀접하게 관련됩니다.

  • 양방향-Sparse—모든 멀티캐스트 그룹이 양방향, Sparse 또는 SSM 모드로 작동하는 경우 사용합니다.

  • 양방향-Sparse-dense고집적 그룹 문에 지정된 그룹을 제외한 멀티캐스트 그룹이 양방향, Sparse 또는 SSM 모드로 작동하는 경우 사용하십시오.

토폴로지 다이어그램

그림 3 은 이 예에서 사용된 토폴로지입니다.

그림 3: 정적으로 구성된 결합 지점 Bidirectional PIM with Statically Configured Rendezvous Points 이 있는 양방향 PIM

구성

CLI 빠른 구성

이 예제를 신속하게 구성하려면 다음 명령을 복사하여 텍스트 파일에 붙여넣고, 줄 바꿈을 제거하고, 네트워크 구성에 필요한 세부 정보를 변경하고, 명령을 계층 수준에서 CLI [edit] 에 복사 및 붙여넣은 다음 구성 모드에서 입력 commit 합니다.

라우터 R1

라우터 R2

라우터 R3

라우터 R4

라우터 R5

라우터 R6

라우터 R7

라우터 R8

라우터 R1

단계별 절차

라우터 R1을 구성하려면:

  1. 라우터 인터페이스를 구성합니다.

  2. 인터페이스에서 OSPF를 구성합니다.

  3. 그룹-RP 매핑을 구성합니다.

    IP 주소 10.10.1.3으로 표현되는 RP는 팬텀 RP입니다. 10.10.1.3 주소는 토폴로지 내 라우터의 인터페이스에 할당되지 않습니다. 그러나 도달 가능한 주소입니다. 라우터 R1과 R2 사이의 서브넷에 있습니다.

    주소 10.10.13.2로 표현되는 RP는 라우터 R6의 ge-2/0/0 인터페이스에 할당됩니다.

  4. 인터페이스에서 양방향 PIM을 활성화합니다.

  5. (선택사항) DF 선출 프로세스에 대한 추적 작업을 구성합니다.

결과

구성 모드에서 show 인터페이스 를 입력하여 구성을 확인하고 프로토콜 명령을 표시 합니다. 출력이 의도한 구성을 표시하지 않는 경우 이 예제의 지침을 반복하여 구성을 수정합니다.

라우터 구성을 완료한 경우 구성 모드에서 커밋 을 입력합니다.

각 라우터에 적합한 인터페이스 이름 및 주소를 사용하여 양방향 PIM 네트워크의 모든 주니퍼 네트웍스 라우터에 대한 절차를 반복합니다.

확인

구성이 올바르게 작동하는지 확인합니다.

만남의 지점 검증

목적

그룹-RP 매핑 정보를 확인합니다.

작업

메시지 검증

목적

송수신 DF 선거 메시지 수를 확인하고 양방향 조인 및 정리 오류 통계를 확인합니다.

작업

PIM 가입 상태 확인

목적

업스트림 인터페이스, neighbor 및 상태 정보를 확인합니다.

작업
의미

출력은 각 활성 양방향 RP 그룹 범위에 대한 (*,G 범위) 엔트리를 보여줍니다. 이들 엔트리는 개별(*,G) 경로가 RP 파생 상태(업스트림 정보 및 승인 인터페이스)를 상속하는 계층을 제공합니다. 이들 엔트리는 또한 트리의 발신자 전용 브랜치를 구현하는 (*, G-range) 포워딩 경로에 대한 컨트롤 플레인 기반을 제공합니다.

지정 포워더 표시

목적

RP 주소 정보를 표시하고 DF가 선택했는지 확인합니다.

작업

PIM 인터페이스 표시

목적

PIM 인터페이스에 할당된 양방향 SDB(Sparse-Dense) 모드가 있는지 확인합니다.

작업

PIM Neighbor 확인

목적

라우터가 B 옵션이 표시되는지 확인하여 이웃이 양방향 PIM을 사용하도록 설정되었는지 확인합니다.

작업

만남의 지점으로 가는 경로 확인

목적

접점으로 연결되는 인터페이스 경로를 확인합니다.

작업

멀티캐스트 경로 검증

목적

각 그룹에 대한 멀티캐스트 트래픽 경로를 확인합니다.

양방향 PIM의 경우, show 멀티캐스트 라우트 포괄적인 명령어는 (*, G/prefix) 포워딩 경로와 양방향 PIM 트래픽을 수용하는 인터페이스 목록을 보여줍니다.

작업
의미

수신 및 발신 인터페이스 목록을 도출하는 방법에 대한 자세한 내용은 RFC 5015의 포워딩 규칙을 참조하십시오.

다음 홉 멀티캐스트 보기

목적

수신 인터페이스 목록에 올바른 승인 인터페이스가 표시되는지 확인합니다.

작업
의미

넥스트 홉(nexthop) 홉 및 수신 홉에 대한 넥스트 홉(nexthop) IPD는 show 멀티캐스트 라우트(show) 라우트(show) 라우트(extensive ) 명령어에서 직접 참조됩니다.

릴리스 히스토리 테이블
릴리스
설명
13.3
PTX5000 라우터는 Junos OS Release 13.3에서 무중단 활성 라우팅 또는 ISSU(In-Service Software Upgrade)를 지원하지 않습니다.
12.2
릴리스 12.2부터 시작하여, Junos OS는 무중단 활성 라우팅 PIM 지원을 draft-rosen MVPN으로 확장합니다.